Bài giảng Kỹ thuật cảm biến - Chương 2: Cảm biến điện - Đào Đức Thịnh

Cảm biến biến trở

z Lõi bằng vật liệu cách điện.

z Dây quấn dẫn điện có phủ sơn cách điện.

z Bộ than chì ép thành lớp dẫn điện.

z Con trượt.

z Thanh trượt

pdf77 trang | Chuyên mục: Kỹ Thuật Cảm Biến | Chia sẻ: yen2110 | Lượt xem: 367 | Lượt tải: 1download
Tóm tắt nội dung Bài giảng Kỹ thuật cảm biến - Chương 2: Cảm biến điện - Đào Đức Thịnh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Kỹ thuật cảm biến
Cảm biến điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Cấu tạo:
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Lõi bằng vật liệu cách điện.
z Dây quấn dẫn điện có phủ sơn cách điện.
z Bộ than chì ép thành lớp dẫn điện.
z Con trượt.
z Thanh trượt
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Nguyên lý hoạt động: Khi con trượt chạy trên 
thanh trượt thì tuỳ thuộc vào vị trí của nó mà 
điện trở thay đổi.
z Quan hệ giữa di chuyển X đầu vào và R ra 
có thể là tuyến tính hay theo đặc tính nào đó.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
Dẫn bằng than 
chì
Dây quấn Hybrid
Độ phân giải Lớn Giới hạn Lớn
Công suất Thấp Cao Thấp
Độ ổn định nhiệt 
độ
Kém Rất tốt Tốt
Noise Rất thấp Thấp nhưng 
giảm theo t
Thấp
Tuổi thọ 1-100 triệu lần 0.1-1 triệu lần 1-10 triệu lần
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Độ nhạy: với CB điện trở dây quấn có W 
vòng 
z Độ di chuyển nhỏ nhất có thể đo:
z Sai số rời rạc:
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Sai số phi tuyến: 0,1-1%
z Sai số do nhiệt độ: 0,1%/10 độ C
z Giá trị thay đổi của điện trở: vài Ω đến vài 
MΩ
z Công suất: vài phần W đến vài trăm W.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Lực để di chuyển biến trở.
z Khoảng di chuyển.
z Tốc độ di chuyển.
z Tuổi thọ.
z Vỏ bảo vệ
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Mạch biến trở:
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Quan hệ là phi tuyến
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Mạch phân áp
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Quan hệ tuyến tính
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Mạch cầu:
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến biến trở
z Ứng dụng:
z Đo di chuyển thăng hay di chuyển góc – Giá
thành rẻ, mạch đo đơn giản.
z Đo lực, áp suất, gia tốc.
z Tần số nhỏ hơn 5Hz.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z γ là hệ số Poisson.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z K hệ số phụ thuộc vào vật liệu với constantan k=2
l
lk
R
R ∆=∆
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Cấu tạo: Có hai loại 
z Kiểu dây mảnh:
z Kiểu màng mỏng:
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Đế mỏng bằng vật liệu cách điện có độ bền 
cao.
z Dây dẫn hay màng bằng constantan, nicrom, 
platin-iridi.
z Dây và màng được cố định trên đế.
z Các cực đấu tín hiệu.
z Có thể dùng vật liệu bán dẫn ( K cỡ vài trăm) 
nhưng có độ bền cơ học kém.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Dây mảnh:
z Có thể chế tạo kích thước lớn.
z Giá thành rẻ.
z Điện trở ngang lớn
z Tiếp xúc nhỏ nên truyền biến dạng kém.
z Tiếp xúc nhỏ nên truyền nhiệt kém
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Màng mỏng:
z Kích thước nhỏ và có thể chế tạo hình dạng bất 
kỳ.
z Điện trở ngang nhỏ.
z Tiếp xúc tốt nên truyền biến dạng và nhiệt tốt.
z Độ đồng đều ca
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Vật liệu: có độ nhậy cao, hệ số nhiệt nhỏ, 
điện trỏ xuất lớn.
z Bù sự thay đổi điện trở do nhiệt độ bằng 
cách sử dụng mạch cầu.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Đo lực:
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Nối giữa thiết bị đo với mạch cầu:
z Cầu 4 dây.
z Cầu 6 dây.
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến điện trở lực căng
z Ứng dụng:
z Đo lực, áp xuất, moment, biến dạng
z Đo các đại lượng biến thiên tần số nhỏ hơn vài 
chục KHz
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Cảm biến nhiệt điện trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Quang trở
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
z Ứng dụng:
z Điều khiển relay.
z Trong hệ thống báo động.
z Đo tốc độ quay.
z Đo vường độ sáng.
Điện dẫn dung dịch
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Điện dẫn dung dịch
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Điện dẫn dung dịch
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Điện dẫn dung dịch
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Điện dẫn dung dịch
Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN
Mạch đo cho CB điện trở
z Phần lớn mạch đo sử dụng mạch cầu.
z Điện trở cầu từ 100Ω - vài trăn kΩ.
z Điện trở lực căng: 120-350-3500
z Loadcell: 350-3500
z RTD:100,1000
z ....
Mạch đo cho CB điện trở
z Sử dụng nguồn dòng
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
z Chọn 1,2,4 nhánh hoạt động
z Cấp nguồn dòng hay nguồn áp.
z Độ ổn định của nguồn cấp.
z Độ nhậy của cầu 1mV/V - 10mV/V
z Điện áp ra định mức: 10-100mV
z Độ chính xác, nhiễu yêu cầu.
z Độ tuyến tính yêu cầu
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở
Mạch đo cho CB điện trở

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_ky_thuat_cam_bien_chuong_2_cam_bien_dien_dao_duc_t.pdf